Microprocessador: Micro-programa e Instruções de Desvio, Slides de Redes de Computadores

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Parte 3

Seção de Dados e

Unidade de Controle

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Bibliografia

[1] Miles J. Murdocca e Vincent P. Heuring, “Introdução à

Arquitetura de Computadores”

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O Ciclo de Busca-Execução

• Passos da Unidade de Controle durante a execução de

um programa:(1) Buscar na memória a próxima instrução a serexecutada.(2) Decodificar o opcode.(3) Ler operandos da memória principal, se houver.(4) Executar a instrução e armazenar o resultado.(5) Ir para o Passo 1.

Principles of Computer Architecture

by M. Murdocca and V. Heuring

©^ 1999 M. Murdocca and V. Heuring

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Visão de Alto Nível da Microarquitetuta

• A microarquitetura consiste de uma

unidade de controle

e de

registradores

visíveis pelo programador, unidades funcionais

como a

ALU

, e quaisquer registradores adicionais necessários à

unidade de controle. Principles of Computer Architecture

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Formato de Instruções ARC

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Seção de Dados

•^

Registradores

-^

ALU (Unidade Lógica Aritmética)

-^

Conexões entre registradores e ALU, entradas e saídas decontrole

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Registradores ARC

•^

32 registradores de dados

visíveis

pelo usuário

•^

%r0 a %r

-^

%r0 contém SEMPRE zero e não pode ser modificado

•^

Contador de programa - %pc

•^

Aponta a instrução a ser lida da memória principal

-^

Usuário tem acesso através de call e jmpl

•^

Registrador de instrução - %ir

-^

4 registradores temporários

não visíveis

no nível ISA

•^

%temp0 a %temp

-^

usados na interpretação das instruções ARC

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Operações da ALU ARC

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Operações da ALU (cont.)

SIMM

• recupera 13 bits menos significativos de A e zera

outros 19 bits SEXT

• faz uma extensão de sinal dos 13 bits menos

significativos de A INC

• incrementa o valor de A de 1

INCPC

• incrementa o valor de A de 4

(serve para incrementar o PC por uma palavra) RSHIFT

• desloca A para a direita de 5 bits, copiando o bit de

sinal nos 5 bits à esquerda

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Operações da ALU (cont.)

•^

Cada operação aritmética e lógica pode ser implementada comas operações básicas da ALU

-^

Códigos de condição gerados pela ALU

•^

c – excedente ou vai-um ou

carry

•^

n – negativo

-^

z – zero

-^

v –

overflow

-^

Sinal SCC (

Set Condition Codes

) faz com que %PSR

atualize seu valor

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Diagrama de Blocos da ALU

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Nível de Portas do

Barrel Shifter

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Tabela-verdade para (a maior parte das)

LUTs da ALU

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Projeto do Registrador

%r

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